[發明專利]一種低復雜度載波頻率偏移校正的方法

無效

• 申請號: 201110201644.3
• 申請日: 2011-07-19
• 公開（公告）號: CN102255847A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 楊佳;肖悅;武剛;李少謙
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;東南大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L25/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低復雜度載波頻率偏移校正的方法，其特征是它包含以下幾個步驟：

步驟1：將所有用戶的載波頻率偏移值記為ε_m，m＝1，2，…M，M表示系統中的用戶數，M為自然數。計算載波頻率偏移門限值記為ε_T，其中ε_max為|ε_m|，m＝1，2，…M中的最大值，當m＝1，2，…M時，認為第m個用戶為大頻偏用戶；當m＝1，2，…M時，認為第m個用戶為小頻偏用戶。這樣，所有用戶被分為兩組：大頻偏用戶組Φ_L及小頻偏用戶組Φ_S，分別記為Φ_L、Φ_S；

步驟2：令循環次數為i，i為非負整數，初始化i＝0。在接收機接收到的頻域信號R中，提取大頻偏用戶組Φ_L的數據。具體提取方法為：將頻域信號R表示為R=Σm=1MEcirc(m)V(m)Y+Z=Σml∈ΦLEcirc(ml)V(ml)Y+Σms∈ΦSEcirc(ms)V(ms)Y+Z,]]>其中稱為第m個用戶的載波頻率偏移循環矩陣，可以表示為：

Ecirc(m)=1NE0(ϵm)EN-1(ϵm)...E1(ϵm)E1(ϵm)E0(ϵm)...E2(ϵm)............EN-1(ϵm)EN-2(ϵm)...E0(ϵm),]]>

其中E_k(ε_m)，k＝0，1，…N-1表示n＝0，1，…N-1的N點離散傅里葉變換，N表示系統的子載波數，N為自然數，j表示虛數單位，V(m)稱為第m個用戶的選擇矩陣，V^(m)是一個大小為N×N的對角陣，表示為

其中，

Vk(m)=1,k∈Γm0,k∉Γm,]]>

Γ_m為分配給第m個用戶的子載波的集合。于是，并且對于i≠j，給每個用戶分配的子載波數為P＝N/M，針對集中的子載波分配方式，將Γ_m定義為：Γ_m＝{(m-1)P+r|r＝0，…，P-1}，針對交織的子載波分配方式，將Γ_m定義為：Γ_m＝{m-1+rM|r＝0，…，P-1}；Y^(m)表示第m個用戶接收到的未受載波頻率偏移影響的頻域信號；Z表示加性高斯白噪聲。定義第m個用戶的提取矩陣U^(m)為保留選擇矩陣V^(m)的所有非零行所得到的矩陣，通過對頻域信號R左乘以提取矩陣可以提取出大頻偏用戶組Φ_L的數據，記為

Ri(ΦL)=U(ΦL)R=U(ΦL)Σml∈ΦLE(ml)V(ml)Y(ΦL)+U(ΦL)Σms∈ΦSE(ms)V(ms)Y(ΦS)+Z.]]>由于表達式第一項U(ΦL)Σml∈ΦLE(ml)V(ml)Y(ΦL)]]>的值遠遠大于表達式第二項U(ΦL)Σms∈ΦSE(ms)V(ms)Y(ΦS)]]>的值，因此Ri(ΦL)≈U(ΦL)Σml∈ΦLE(ml)V(ml)Y(ΦL)+Z.]]>對的表達式進行一些技巧變換：

Ri(ΦL)=(U(ΦL)Σml∈ΦLE(ml)V(ml))(V(ΦL)Y(ΦL))+Z]]>

=(U(ΦL)Σml∈ΦLE(ml)V(ml)S(ΦL))(U(ΦL)Y(ΦL))+Z,]]>

其中，S^(m)＝[U^(m)]^T。為了表達方便，令B=U(ΦL)Σml∈ΦLE(ml)V(ml)S(ΦL),]]>T(ΦL)=U(ΦL)Y(ΦL),]]>則Ri(ΦL)=BT(ΦL)+Z;]]>

步驟3：循環次數i＝i+1。當i＝1時，利用步驟2得到的大頻偏用戶組Φ_L的數據當i＞1時，利用步驟6中得到的大頻偏用戶組Φ_L的數據使用迫零檢測方法對大頻偏用戶組Φ_L的載波頻率偏移進行校正，得到接收機接收到的大頻偏用戶組Φ_L頻域信號的估計值T^(ΦL)=(BHB)-1BHRi-1(ΦL),]]>記為

步驟4：利用步驟3得到的大頻偏用戶組Φ_L頻域信號的估計值計算大頻偏用戶組Φ_L對小頻偏用戶組Φ_S的干擾I(ΦL)=Σml∈ΦLE(ml)V(ml)S(ΦL)T^(ΦL),]]>記為從接收機接收到的頻域信號R中減去可以得到已經消除部分干擾的小頻偏用戶組Φ_S的頻域信號記為

步驟5：利用步驟4中得到的已經消除部分干擾的小頻偏用戶組Φ_S的頻域信號使用SUD-PIC方法對小頻偏用戶組Φ_S的載波頻率偏移進行校正，得到接收機接收到的小頻偏用戶組Φ_S頻域信號的估計值，記為

步驟6：利用步驟5得到的小頻偏用戶組Φ_S頻域信號的估計值計算小頻偏用戶組Φ_S對大頻偏用戶組Φ_L的干擾I(ΦS)=Σml∈ΦSE(ms)V(ms)S(ΦS)T^(ΦS),]]>記為從接收機接收到的頻域信號R中減去得到已經消除部分干擾的大頻偏用戶組Φ_L的頻域信號記為

步驟7：重復步驟3至步驟6，直到循環次數i等于系統預先設定的循環次數N_p為止，所述的循環次數N_p是由系統的精度和成本要求決定的；

經過上述操作，就完成了對所有用戶的載波頻率偏移進行校正的過程。